diseÑo de canal 2

CALCULO DE TIRANTE NORMAL

leyenda: DATOS tiranteinsertar dato Q= 0.500 m3/2 y= 0.52

n= 0.014 m3/2S= 0.001 m/mb= 0.500 mZ= 1.000

resultados

tirante normal (y): 0.5200 marea hidraulica (A): 0.5304 m2espejo de agua (T): 1.5400 mperimetro (p): 1.9708 mradio hidrahulico (R): 0.2691 mvelocidad (v): 0.9416 m/senergia especifica (E): 0.5653 m-kg/kgnumero de frode (F): 0.5122tipo de flujo: -

-SUBCRITICO

f(y)m 0.0108 = 0.0108 m

y f(y)0.4 0.00230.6 0.0259

0.45 0.00450.5 0.0085

0.55 0.0152solucion 0.52 0.0108

buscado

0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.650.001

0.006

0.011

0.016

0.021

0.026f(x) = 0.57031671370336 x² − 0.45463022891189 x + 0.0931359736594559

curva y vs f(y)

y

f(y)

DETERMINACION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

0.8284

DATOSQ= 0.5 m3/2Z= 1 m/mn= 0.014 m3/2S= 0.001

RESULTADOS:

tirante (y): 0.5200 mancho de solera (b): 0.4308 marea hidraulica (A): 0.4944 m2espejo de agua (T): 1.4708 mperimetro (p): 1.9016 mradio hidrahulico (R): 0.2600 mvelocidad (v): 0.9201 m/senergia especifica (E): 0.5721 m-kg/kgnumero de frode (F): 0.5067tipo de flujo: -

-SUBCRITICO

)1(2 2 zzy

b

Talud Angulo Máxima MínimaEficiencia Infiltración

Vertical 90°00´ 2.0000 4.0000 1/4 75°58´ 1.5616 3.1231 1/2 63°26´ 1.2361 2.4721 4/7 60°15´ 1.1606 2.3213 3/4 53°08´ 1.0000 2.00001 45°00´ 0.8284 1.6569

1 1/4 38°40´ 0.7016 1.40311 1/2 33°41´ 0.6056 1.2111

2 26°34´ 0.4721 0.94433 18°26´ 0.3246 0.6491

Promedio

3.00002.34231.85411.74101.50001.24261.05230.90830.70820.4868

DETERMINACION DE MINIMA INFILTRACION

1.6569

DATOSQ= 0.5 m3/2Z= 1 m/mn= 0.014 m3/2S= 0.001

RESULTADOS:

tirante (y): 0.5200 mancho de solera (b): 0.8616 marea hidraulica (A): 1.1904 m2espejo de agua (T): 1.9016 mperimetro (p): 2.3324 mradio hidrahulico (R): 0.2600 mvelocidad (v): 0.9201 m/senergia especifica (E): 0.5290 m-kg/kgnumero de frode (F): 0.3713tipo de flujo: NO CUMPLE

NO CUMPLESUBCRITICO

)1(4 2 zzy

b

Talud Angulo Máxima Mínima PromedioEficiencia Infiltración

Vertical 90°00´ 2.0000 4.0000 3.0000 1/4 75°58´ 1.5616 3.1231 2.3423 1/2 63°26´ 1.2361 2.4721 1.8541 4/7 60°15´ 1.1606 2.3213 1.7410 3/4 53°08´ 1.0000 2.0000 1.50001 45°00´ 0.8284 1.6569 1.2426

1 1/4 38°40´ 0.7016 1.4031 1.05231 1/2 33°41´ 0.6056 1.2111 0.9083

2 26°34´ 0.4721 0.9443 0.70823 18°26´ 0.3246 0.6491 0.4868

DISEÑO DE SECCIONES HIDRAULICAS

5.28100597 m3/s

DATOS:caudal (Q)= 0.5000 m3/stirante (Y)= 0.3927 m2talud (Z)= 1.0000 1.2426rugosidad (n)= 0.0110pendiente (S)= 0.0140 m/m

resultados:

ancho de solera (b): 0.4880 marea hidraulica (A): 0.3458 m2espejo de agua (T): 1.2734 mperimetro (p): 1.5987 mradio hidrahulico (R): 0.2163 mvelocidad (v): 3.8762 m/senergia especifica (E): 0.4992 m-kg/kgnumero de frode (F): 2.3747tipo de flujo:

borde libre

c= 1.5= 0.76749593 m

TALUDES APROPIADOS PARA DISTINTOS MATERIALES

promedio MEH-MIH

21

321SAR

nQ

cylibrebode

Ta bla Nº 5 - Va lore s de rugosida d “n” de Ma nning

n Superficie0.01 Mu y lis a, vidrio, plás tico, cobre.

0.011 Concreto m uy lis o.0.013 Madera s uave, m etal, concreto frotachado.0.017 Canales de tierra en buenas condiciones .

0.02 Canales naturales de tierra, libres de vegetación.0.025 Canales naturales con alguna vegetación y piedras es parcidas en el fondo0.035 Canales naturales con abundante vegetación.

0.04 Arro yos de m ontaña con m uchas piedras .

RELACIONES GEOMETRICAS DE LAS SECCIONES MAS FRECUENTES

Tabla Nº 11 -. Borde libre en función del caudalCaudal m3/seg Revestido (cm) Sin revestir (cm)

≤ 0.05 7.5 100.05 – 0.25 10 200.25 – 0.50 20 400.50 – 1.00 25 50

> 1.00 30 60

TALUDES APROPIADOS PARA DISTINTOS MATERIALES

fuente : M inisterio de Agricultura y Alimentación, Boletín Té cnico N- 7 “Cons ideraciones Ge nerales sobre

Canales Trapezoidales” Lima 1978

MATERIALRocaSuelos de turba y detritosArcilla compacta o tierra con recubrimiento de concretoTierra con recubrim iento de piedra o tierra en grandes canalesArcilla firm a o tierra en canales pequeñosTierra arenos a s ueltaGreda arenos a o arcilla poros a

Ta bla Nº 5 - Va lore s de rugosida d “n” de Ma nning

SuperficieMu y lis a, vidrio, plás tico, cobre.Concreto m uy lis o.Madera s uave, m etal, concreto frotachado.Canales de tierra en buenas condiciones .Canales naturales de tierra, libres de vegetación.Canales naturales con alguna vegetación y piedras es parcidas en el fondoCanales naturales con abundante vegetación.Arro yos de m ontaña con m uchas piedras .

RELACIONES GEOMETRICAS DE LAS SECCIONES MAS FRECUENTES

MATERIAL TALUD (h : v)Roca Prácticam ente verticalSuelos de turba y detritos 0.25 : 1Arcilla compacta o tierra con recubrimiento de concreto 0.5 : 1 has ta 1:1Tierra con recubrim iento de piedra o tierra en grandes canales 1:01Arcilla firm a o tierra en canales pequeños 1.5 : 1Tierra arenos a s uelta 2:01Greda arenos a o arcilla poros a 3:01

curva de energia especifica

datos:ancho de solera (b) = 0.5 m tirante critico

talud (z) = 1 0.324caudal (Q) = 0.5 m3/s 0.334

0.344formula usada: 0.354

0.364resultados: 0.374

Emin = 0.493 0.384yc = 0.364 0.394

0.404

GRAFICAx y

0 01 1

0.300 0.340 0.380 0.420 0.460 0.500 0.540 0.5800.300

0.320

0.340

0.360

0.380

0.400

0.420

curva de energia especifica

cuva de energia especifica linia de asintotas

energia especifica

Yc

Emin

y

2

2

2gA

QyE

curva de energia especifica

energia 0.5030.4980.4950.4930.4930.4930.4950.4970.500

GRAFICA

0.300 0.340 0.380 0.420 0.460 0.500 0.540 0.5800.300

0.320

0.340

0.360

0.380

0.400

0.420

curva de energia especifica

cuva de energia especifica linia de asintotas

energia especifica

Yc

Emin

y

curva de Qmax

datos:ancho de solera (b) = 0.5

talud (z) = 1energia especifica = 0.493

formula usada: Q=(19.62*(0.627-Y))^2*(0.50*Y+1*Y^2)

resultados:Qmax = 0.500

yc = 0.364

x01

0.150 0.250 0.350 0.450 0.550 0.650 0.7500.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

Chart Title

curva Qmax linia sintota

GASTOQmax

Yc

Q

TIRAN-TE

curva de Qmax

m tirante critico caudal 0.154 0.260

m-kg/kg 0.184 0.3100.214 0.357

Q=(19.62*(0.627-Y))^2*(0.50*Y+1*Y^2) 0.244 0.4010.274 0.4400.304 0.4710.334 0.4920.364 0.5000.394 0.4910.424 0.456

0.454 0.379

GRAFICA

y01

0.150 0.250 0.350 0.450 0.550 0.650 0.7500.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

Chart Title

curva Qmax linia sintota

GASTOQmax

Yc

Q

TIRAN-TE

E= CTE

GRAFICO DE FUERZA ESPECIFICA

datos: tirante comprobacion

s: 0.001 m/m y= 0.52 0.0108b: 0.5 mz: 1n: 0.014

0.13 mQ: 0.5 m3/2

F= 0.12

NOTA:

YG:

PONER EL DATO DE Y PARA EL TANTEO

EL YG DEPENDE DE LA FIGURA ATRABAJAR

0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

curva de la fuerza especifi ca

GRAFICO DE FUERZA ESPECIFICA

f(y) y f= 0.0108 m

0.1200 0.35220.1700 0.23850.2200 0.18150.2700 0.14960.3200 0.13120.3700 0.12100.4200 0.11620.4700 0.11520.5200 0.11700.5700 0.12110.6200 0.12700.6700 0.13440.7200 0.14320.7700 0.15320.8200 0.16430.8700 0.17630.9200 0.18930.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

curva de la fuerza especifi ca

AFORAMIENTO DE CANAL

1.5 2

30 m

calculo de caudal:

utilizar la siguiente formula

solucion:

CAUDAL= 2.56 m3/s

1 2

A1= A2= m2m2

21

321SAR

nQ 2

1321SR

nV

VAQ

datos de campo:

distancia: 30 m

t lecturat1 20.5t2 20.8t3 20.9t4 20t5 20.3

tiempo: 20.5

velocidad: 1.46 m/s

areas:A1: 1.5 M2A2: 2 M2AREA PROMEDIO: 1.75 M2

datos asumidos:pendiente (s): 0.0001rugosidad (n) 0.011

talud (z): 1